文档介绍：-------------
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芭隙衷茁殆猖太皿颁特沏稳数奈缚糊蛤宾召车****炎雄权仿宪个准让驱个晶体的电荷重心偏离中心位置，使晶体在c轴方向具有磁性。
铌酸锂晶体的空位及其半导体性质
铌酸锂晶体是P型半导体材料。从晶胞中也可以看出并非所有氧八面体都有离子填充，而且在制备铌酸锂晶体是很难得到化学计量比的铌酸锂晶体，一般的铌酸锂晶体都有离子空位。那么这种离子空位可能有三种情况：氧空位，锂空位和铌空位。由于在铌酸锂晶体中铌离子和氧离子构成[NbO3]-的无穷链，这种结构十分稳定，因此铌空位和氧空位的形成十分困难，一旦形成将严重破坏铌酸锂晶体的结构，故不考虑这两种空位。铌酸锂晶体存在锂空位，为了电荷平衡，一部分铌离子进入锂空位，这时铌酸锂化学式为[Li1-5xV4xNbx]NbO3。正是锂空位的存在使铌酸锂成为P型半导体材料。
2 铌酸锂晶体掺杂
为了方便计算，本文采用顺电相的铌酸锂晶体作为掺杂基础。铌酸锂晶体中存在一下几种空位：氧八面体空位、氧四面体空位、氧平面三角形空位、锂铌平面四边形空位。各空位参数见表1。需要说明的是，此处计算都是近似平均，假设所有的氧氧键长相同。实际上有锂离子的氧平面的氧氧键应该更长。
表1 铌酸锂晶体各空位参数表
空位名称
价键
键长准确/约值
/pm
内切球半径准确/约值 /pm
氧八面体
氧氧键
氧四面体
氧氧键
氧平面三角形
氧氧键
铌锂平面四边形
铌氧键、锂氧键
。而从兰氏化学手册的离子半径数据看几乎所有的金属离子都可以占据该氧八面体，除了某些重金属的特殊价态和一些放射性元素。在此就不一一列举各种掺杂离子。
占据氧八面体的离子可能占据的是锂位有可能占据铌位，当掺杂浓度比较低时，低于五价的金属离子占据锂位，五价金属离子占据铌位。
我们知道铌酸是一种多酸，可以考虑氢离子在铌酸锂的中的占位。前面说过有锂离子的氧平面的氧氧键更长，键能跟低，所以氢离子更容易处于该种氧氧键上，而且正一价的氢离子刚好代替该处锂离子，不影响电荷平衡。
对铌酸锂晶体进行掺杂可以改变它的多种性质，因为掺杂一般会带来结构的和对称性的变化，光学性质改变尤其明显。
3 铌酸锂类似物
铌酸锂由锂、铌和氧三者元素组成，可以用其他元素代替三者获得新的物质，这些新物质应该具有与铌酸锂相似的微观结构，因此在某些方面具有与铌酸锂相似的性质。
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关于锂元素的代替，由于这与离子掺杂类似，就不再赘述。重点关注铌和氧。
与铌元素同主族的元素是钒和钽。由于惰性电子对效应，铌原子和钽原子性质极为相似，用钽代替铌不会改变铌酸锂的主要性质，在实际应用中已经使用钽酸锂了。钒可以形成偏钒酸盐，偏钒酸根离子是共用顶点的VO4四面体的无穷链，可以形成与铌酸锂类似的晶体结构，只是把氧八面